发布时间:2023-11-02 10:15:15
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文章编号:ISSN2095-6711/Z01-2016-01-0224
有机化学实验作为一门重要的理工科基础实验课,具有实践性强的特点。实验课程的教学在激发学生学习兴趣,养成动手的实验技能,培养学生环保意识和分析解决问题能力上起到重要的促进作用。近年来,随着全球金融危机的加剧,人才市场的高度竞争对学生提出了更高的要求。通过有机化学实验要求学生具有创新意识,创新思维,科学方法训练。而有机化学实验具有操作步骤、自组装置、异常现象多,但是精密设备少的特点。相比传统的有机化学实验,我们应该不断加大有机化学实验改革力度,在教学中探索规律。在学生的动手能力以及素质培养上有一定的成效。
一、要在优化教学内容的基础上建立实验教学的新体系
所谓新体系就是指在实验中将基本知识和基本要求单独开设绪论课程,列入实验课的基本操作中。如在蒸馏系列的实验中,重结晶和熔点测定,萃取和溶剂回收,柱层层析和薄层层析整合为4个基本的操作实验。要对其进行单独训练。而典型的有机化合物的实验仅仅在课外开放,没有列入实验课中。以上基本操作训练结束后,再设置弱酸,弱碱和中性的三组分混合物的分离提纯实验。这样可以进一步培养学生的基本操作能力。其次,还应该要选用不同的化学反应类型以及实验装置,来引导学生进行比较同时学会如何选择正确的合成方法。最后,在有机化学实验教学体系的模块下,针对不同专业的需求,对实验项目进行优化整合。从而,建立起有机化学实验教学大平台。
二、着重对有机化学实验的教学方法进行改革
传统的有机化学实验教学,采取老师抱着走的教学方式,教学内容多而过细。导致学生的主动性不能被激发。实验仪器设备陈旧,缺乏现代化的教学手段。因此有机化学实验教学改革迫在眉睫。在传统的教学中,理论课和实验课脱节走。联系不紧密。为了巩固理论知识和指导教学实验。我们把二者紧密结合起来,将课堂理论知识应用于实验之中,反过来。通过提高有机化学实验教学效果,优化了教学环节,教学效果明显好转。学生对有机化学的学习兴趣变的浓厚,实验能力也渐渐提高。巩固了理论知识加强了动手能力。
三、改革教学内容和方法
1.以传统教学方式和现代化教学相结合的手段
优良的教学传统结合现代化的教学手段。这样可以让学生利用网络预先复习。通过标准化的基本操作视频演示课件。再加上教师在课堂上的指导。规范基本的操作教学。引入“讨论式”“问题探究式”的新型教学方式。变知识积累为智能开发。使学生自主合作研究式学习。提高积极性,加强创新意识和创新能力的培养。采取学生课前讨论,轮流主持。学生分组讲解,老师适当补充点评的方式。
2.针对学生提出新的创新想法要及时给予鼓励
实验中,可以适当地允许学生按自己的设想改变操作,前提在保证安全的前提下。鼓励学生按自己的设想去试试。试验结束后,多鼓励学生进行小组讨论。分享实验过程中的心得体会。同时提出合理化建议。
3.如何培养学生自主操作能力以及科学的实验学风
加强培养学生良好的自主操作能力,要以科学的态度和科学的实验学风去实际操作,必须严格要求,规定实验前要预习和写预习报告。实验中要认真仔细,客观主动。实验后要将仪器清洗干净。杜绝弄虚作假。及时记录实验内容和现象。及时给老师签字确认。才可以离开实验室。
四、改革考试内容和方法
对有机化学实验教学的考核要采取平时课上听取能力、阶段考试和期末考试三者相结合的方法。在平时的考核中分值占60%,它包括实验前的预习和预习报告的撰写,实验操作过程的合理,实验操做报告的上交,实验过程中纪律的遵守,实验结束后对仪器卫生的清洁等工作。期末考核占40%。可以采取操作实验考试和口试问答相结合的方式。通过从现场的测试和口试当中考查学生以下几方面的能力,包括对基本实验原理的掌握、对实验中发生问题的分析和理解、对基本操作技能的掌握等。通过精心地挑选考题和实验内容。有效调动了教学的积极性。提高了教学效果。通过对有机化学实验教学体系和教学方法的改革实践,我们可以看到以下成果。首先,提高了学生的科学素质。对于实验的观察能力明显增强。预习报告,实验报告规范化程度都明显进步。对实验的分析讨论更实事求是。能客观看待实验过程的成败并坚持积极主动寻找帮助和原因。其次,学生对实验的兴趣更浓厚,踊跃参加各种开放性实验。自主学习和创新能力不断提高。诚然,还有很多的改革还不是太完善,尚在不断地完善之中,同时也有很多的问题需要不断的研究和探索。但是,我们有信心在日后的实验教学中,加大开放力度,进一步提高学生的综合能力。
参考文献:
[1]杨世芳,周艳,邓文娟等.化工基础实验教学改革与实践[J].实验技术与管理,2010
爱因斯坦曾经说过:“兴趣是最好的老师”。上好一门课程的关键问题是如何激发和保持医学生的学习兴趣。作者在教学中发现,学生对有机合成的化学史很感兴趣,就有意识地尝试课程内容与化学史结合,并且贯穿在整个教学过程中,这样能不断增强学生对有机合成的兴趣。例如讲绪论时介绍1828年人类第一个有机物的人工合成,化学家维勒用氰酸银与氯化铵反应得到了有机物尿素,这是人类正式进入到有机合成年代;我国1965年制成了世界上第一个具有生物活性的人工合成结晶蛋白质—牛胰岛素,标志着我国有机合成的水平已达到国际先进水平。针对一些特殊的试剂如格氏试剂,首先讲述格氏试剂的发明者维克多•格林尼亚年轻时爱情经历挫折所激发起的奋发学习劲头,成为著名化学家的轶事,接下来再讲述格氏试剂的制备、反应,就会使学生感兴趣。在讲有机反应时,介绍了国际上唯一以我国化学家名字命名的有机反应——黄鸣龙反应。黄鸣龙先生对反应过程一次忘塞瓶塞,产物收率提高的偶然事件认真探究,发现了新的羰基还原反应。我国科学家的这些成就唤起了学生的强烈民族自豪感,并养成了认真做好实验的习惯。美国有机化学家科里1967年提出的有机合成路线的常用逆合成分析法,使合成路线设计成为严格思维逻辑的科学,并编制了第一个计算机辅助设计程序,开计算机辅助有机合成先河。他由于这方面的重大贡献获得1990年诺贝尔化学奖。2001年诺贝尔化学奖获得者美国科学家威廉•诺尔斯、日本科学家野依良治和美国科学家巴里•夏普雷斯在不对称合成方面所取得的成就使化学家们能够有效地操纵化学反应。在课程中贯穿有机合成发展的历史,让学生多了解科学家们的探索经历和伟大成就,激发自己的斗志,始终保持学习兴趣。
2对照比较,建立概念的规律性联系
有机化学的知识点多,使内容显得繁杂,在学习时医学生常常感到混淆不清,理解不深入,导致死记硬背。为了解决这个问题,作者在教学过程中采取对照比较的方法,进行相似知识点的异同辨别,突出知识点的内涵和本质,使学生从根本把握。例如有机化学中的一种常见现象,是在有机反应中,在不同的反应条件下,相同的反应物其反应产物也不同,在讲课时注意对比这些反应,引导学生注意到它们之间的区别。再如,具有不同官能团的化合物对应于不同类型的有机化学反应,上课时可就这方面进行对照比较。学生普遍认为在有机化学的学习中,最困难的是要记忆大量的反应式。有机化学反应看似千变万化,实际是极具规律性的,从反应机理来看,基本是亲电、亲核、取代、加成等,而有机合成基本是这些反应的组合。如果学生熟悉了有机反应,就能有规律地学习合成的技巧。在学生具备有机化学基础后,教师把亲电、亲核、取代、加成等基本概念,以及相关的规律性概念和思维方法给学生归纳出来。学生在理解有机化学反应机理和掌握基本方法后,就能化解反应式记忆的困难,只需适当的记忆就能掌握大量的反应式。
3引入学术前沿动态,培养学生的创新意识
教师应在教学中让学生认识到有机合成是一个新反应和新试剂不断涌现的快速发展的领域,而新反应和新试剂的应用使有机分子的合成路线更趋向简单、快速、高效、绿色。给他们介绍生物化学合成、仿生合成、超分子合成、模板合成及绿色有机合成等新领域,使学生了解有机合成化学的学科进展,体会到新知识对人类的影响。在这个过程中,教师应该关注两个方面。一个方面是要向医学生介绍学术前沿的新动向、新知识,让学生尽快的接触学科前沿,体会到有机合成的魅力,保证教学内容的科学性和先进性。另一个方面是要引导学生关注科学研究,形成创新意识。教师上课时可结合教学内容给学生介绍自己学术研究方面的进展情况,以及自己做科研时遇到的问题、困难和解决思路与方法等,以自己的切身经验和体会带领学生跨入研究和创新的门槛,引导他们适应新的社会要求,跟上时代的步伐。
中图分类号:G420文献标识码:A文章编号:1674-098X(2016)09(a)-0148-02
关于大学教育过程中“教学”与“科研”关系这一问题,早在18世纪末文艺复兴时期,科研在大学中占据了一席之地的时候就开始了讨论与演变,教学与科研之间的关系是大学中的根本问题[1]。19世纪初期,科研在大学中的重要地位正式确立。进入20世纪,大学教育中教学与科研的关系从“统一”逐步成为彼此“独立”。我国在《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》中指出“促进科研与教学互动、与创新人才培养相结合”的指导原则,为我们调整工作中“教学”与“科研”的关系提供了新的方向和依据[2]。
有机化学是一门依托实验的学科,实践性很强,因此,无论是教学还是科研都很重要。根据追踪统计,中药学专业的学生本科毕业后,多数学生选择考研,继续深造,毕业后将从事科研工作。这种形势对我们的本科教育提出很高的要求。本科教育不单要传道、授业、解惑,还要依托科研实验教学培养学生的科研素质和能力,为学生更好适应后续学习工作打下良好基础。笔者根据在该校2012级中药学专业开展的课堂教学改革实践结果,浅谈一下有机化学教学和科研工作的关系及对中药学专业学生创新能力培养的尝试和探索。
1有机化学在中药学相关专业中的地位和作用
有机化学是来源于有机体,发展于有机体,并融合在化学学科的发展中逐步形成的一个较为独立的分支学科。有机化学学科是药学和医学学科的重要支撑。因此,有机化学课程是这些相关专业重要的专业必修课,它是药理学、药物分析学、药物化学、药物设计学等很多后续课程的理论基础。同时,有机化学与现代中药学的发展也是息息相关的:(1)现代有机化学科学研究水平的迅速提升大大地加快了新药的研发进程。作为中医药其有效成分大都是有机化合物。因此,有机化学研究水平的提高会促进中药研究的发展,使中药的新药研发在很大程度上受益。(2)现代有机化学的快速发展为中药现代化提供了重要手段。中药经过几千年的发展形成了自身完整的中医药理论体系,与西药只需单一成分发挥作用不同,中药按照中医理论使用的药品有着自身的特殊性。中药现代化需要有机化学研究中最新的科技手段、方法及设备融入到中药研究、生产和临床应用的每一个环节,促进中医药不断发展完善的一个过程。(3)有机化学相关技术对中药质量控制起着决定性的作用。由于中药药品的特殊性,目前一些中药生产过程中还缺乏科学规范的质量控制标准,不同批次和不同生产厂家的同一产品在物质组成上常常存在较大差异,产品质量不稳定,不仅会影响疗效,甚至还可能发生不良反应。
中药学专业主要是培养在中药研发、生产、经营和检测等一线工作中的应用型专门人才。有机化学做为历史悠久的基础学科与中药学的相互交叉、渗透和融合已经是一个必然的趋势,并逐渐成为中药学学科发展的坚强支撑,在中药学发挥自身优势的同时,其科学性和可测性更易于让人们接受。因此,突出有机化学教学科研在中药学人才培养中的地位和作用,加强中药学与有机化学的化学结合,将有利于中药学相关专业学生创新能力的培养,有利于中药实现现代化,走出国门走向世界。
2河南中医药大学中药学相关专业有机化学教学现状
依据河南中医药大学2011年培养方案,中药学、中药制药学、中药资源与开发等专业开设有机化学为必修专业基础课,所占学分6.0分,课程分两个学期完成,理论学时108,实验学时56。有机化学与后续开设的专业课程,如:药物化学、药物合成化学、中药化学、药物分析化学等课程联系紧密,同时也是药学相关专业的考研必考科目。目前该校的情况是有机化学课程教学内容较多、课时相对较少、学生学习的压力大。在有限的学时里,怎样使学生扎实掌握有机化学的基本理论和知识,夯实基础,又从根本上使学生产生浓厚的兴趣,为学习后续专业课程,甚至为将来从事的科研工作埋下兴趣的种子。这种现状对有机化学任课教师的教学方法和能力提出了較高要求。笔者多年从事有机化学课程教学,通过在工作中实施教学和科研的交融实践,总结出了一些心得体会,现与大家分享交流。
3有机化学课堂教学和科研的关系
早在19世纪初,德国教育学家洪堡就已经提出“高校应该是研究与教学的统一体”的观点。到20世纪末,大学中的科学研究伴随着各国政府对高等教育投入减少和大学之间竞争加剧而倍受重视,地位和重要性与教学可以说并驾齐驱。2016年是“十三五”规划的开局之年,规划中明确提出:围绕提高科技创新能力、建设创新型国家,以高层次创新型科技人才为重点,造就一批世界水平的科学家、科技领军人才、工程师和高水平创新团队。因此,探索创新教育模式,着力培养学生科学精神、创造性思维和创新能力将是今后很长一段时期内大学教育的重点工作。
在当前的形势下,高校教育中的科研工作与课堂教学密切融合,两者相互促进。“教而不研则浅,研而不教则空”,“科研是源,教学是流”。协调好教学与科研的关系将使两者会相互促进,偏离或偏重了某一方面,势必会削弱另一面,都不利于人才创新能力的培养。科研工作与课堂教学的交融不仅有利于学生对所学理论知识的消化吸收,激发学生学习新知识的欲望,培养其创新能力,更有利于缩短学生知识面与前沿科技发展的距离,为其将来适应快速发展的社会提供前提和保障[3]。
4有机化学教学与科研工作融合的探索
针对当前的形势和该校的实际情况,在教学过程中采用课堂教学渗透法、教学启迪法、创建科研兴趣小组、设立大学生创新性项目、举办本科生学术沙龙、开展学术前沿讲座等方式建立教学与科研之间的桥梁,培养中药专业学生的科研思维和科学素养,为中医药的跨越式发展储备更多的专门人才。笔者进行的探索主要包括以下几个方面。
4.1在教学设计中体现最新科研成果
课程设计是科研成果快速应用于教学环节的一种有效途径。结合课堂讲授内容,引入历史重大科研成果对人类生活的影响,将科研思维和科研动态渗透到课堂,激发学生参与科研活动的欲望和冲动。比如引入诺贝尔化学奖:1901年开始颁发第一届诺贝尔奖,到2000年的一百年间,Nobel化学奖共91项,其中有机化学方面的有56项,占61.5%,由此可见有机化学对人类生产生活的影响之大。再如,2015年,屠呦呦因发现治疗疟疾的新药物青蒿素,而与其他两位科学家共同获得2015年诺贝尔医学奖。这样将诺贝尔化学奖融入教学中,不仅激发了学生学习有机化学的兴趣,同时也使学生意识到有机化学与人类的密切关系。
4.2鼓励学生参与创新项目
河南中医药大学的大学生创新学习项目也是学生培养过程中的一个重要环节,这些项目具有综合性、实践性和创新性等特点。教师在日常教学过程中将科研成果转化为创新学习项目,为学生参与科研活动提供了机会,同时,在指导学生实施项目的过程中,启发和提示自己对项目进展的理解与思考,有利于促进对科研项目进一步研究和探索,两者相互促进,相互提高。
4.3在研科研项目分解为本科毕业设计课题
对于本科生的毕业设计,应尽可能与教师科研课题相结合,这是科研融入教学的一大体现。科研课题综合性比较强,目标任务比较繁杂。将大的目标分解为小的子课题,设计成本科生毕业实习课题,可以培养学生的创造性能力和创新思维,又能很好避免毕业论文的复制现象。可以使学生初步掌握科学研究的思维和方法,养成严谨的治学态度。
4.4以科研成果反哺教学工作
课程教材编写是课程建设的重要内容,是教师专业知识升华的重要体现。高质量的教材直接反映出编著者对专业知识的前瞻性和严谨的科学思维逻辑。在教学过程中就是将一些新的科研成果及时写入新编教材,丰富课程内容,开拓学生视野,让学生更乐于接受和掌握最新技术和成果。
5教学与科研结合的总结与展望
一、中高职畜牧兽医专业《生物化学》课程衔
接的调查分析《生物化学》课程是高职畜牧兽医专业的必修专业基础课,其前导课程为《生物》《、化学》,其后续专业课程有《细胞生物学》《、生理学》《、病理学》《、解剖学》《、药理学》《、遗传学》、《微生物学》、《基因工程原理》等。生物化学不仅是进一步学习专业课的必要基础,亦为研究这些学科中的问题提供了必要的基本理论和手段。1.畜牧兽医专业《生物化学》前导课程在中职和普通高中的开设情况表一可以看出,普通高中《化学》和《生物》课为人教版高中教材,各中职学校教材不尽相同,不同出版社的教材内容有比较大的差异,导致不同学校中职学生的化学和生物基础差别很大。中职学校《化学》和《生物》课程多为一学年课程,总学时约130学时。而普通高中《化学》为三年课程,总学时约400学时,《生物》课程也为三年课程,总课时约为350学时。各中职学校这两门课课时较普通高中少一半还多,因此高中毕业生与中职毕业生知识水平差距很大。特别是《化学》中的《有机化学》部分是生物化学课程学习的必备基础,各中职学校一年的《化学》课时,很难让学生拥有较扎实的《有机化学》基础,导致中职学生进入高职院校畜牧兽医专业学习《生物化学》课程时,出现知识断层,无法学习新知识。2.高职畜牧兽医专业对口生源学生学情调查。我院畜牧兽医专业2013届共87名学生,其中中职来源学生62名。2013年9月我们对中职来源的学生进行了《生物化学》学科知识的摸底调查。以期清楚的了解学生的生物化学基础,学习过哪些知识点,没学过哪些知识点。比例均低于10%,没有一个学生能够写出葡萄糖、某一脂肪酸的结构式,说明中职学生《化学》基础薄弱,特别是《有机化学》知识缺失,导致他们在高职学习《生物化学》各类物质的化学反应时,出现学习困难,原有底子的与新知识衔接不上的现象。表二10-14题是高职《生物化学》课程中的一些内容,多数学生能够知道一些,有些学生还能答出更详细的内容,这些知识主要来自于中职阶段的专业课程的学习,包括《畜禽营养与饲料》《、畜禽疾病防治》和《兽医基础》等对口升学必考专业课。但学生从中职专业课获得的这些生物化学知识,零散不系统,只知果不知因,因此对于15-18题的知晓率不高,有必要对《生物化学》进行系统学习。3.我院畜牧兽医专业《生物化学》课程开设状况调查我院畜牧兽医专业生物化学课程开设在第一学期,周学时为4,总学时为64。所使用教材为中国农业出版社出版,夏未铭主编的《动物生物化学》。表三,我们可以看出,对于中职毕业生,凡涉及化学反应或化学结构的部分他们都掌握不好。代谢过程与生理功能的关系,中职学生掌握则很好。现有的生物化学教学体系更加适合普通高中毕业生学习,从考试成绩来看普通高中毕业生的《生物化学》期末考试成绩多年来一直远远好于中职来源的学生。
二、中高职生物化学课程教学内容的集约整合
中高职生物化学课程衔接过程中既存在知识的断层问题也有重复的问题。因此需建立高职畜牧兽医专业讲有机化学内容与生物化学教学内容集约整合的全新的课程体系。按照畜牧兽医专业的人才培养要求,及对生物化学的教学要求,依据中职学生的知识水平,本着“弥补断层、避免重复”的原则,对《有机化学》《、生物化学》的内容进行提取,集约整合形成六大教学板块:1.有机化学及生物化学概念内涵集约整合的教学板块自然界的物质从化学的角度上看一类是无机物,另一类是有机物。生物体的组成既有无机物,又有有机物,不过生物体内最主要的是有机物,这样的话,从化学的角度来看,生物体无非是若干有机物的融合体而已。按着生物化学的定义内涵,生物体是研究对象,但是把生物体拿过来,怎么研究?如何下手,好像很抽象。现在问题变得简单了,我们完全可以把生物体和生命物质等同起来。生物化学的概念内涵实质上就演变成研究四大生命物质在生物体内的变化规律。经过这样的概念整合,把有机化学和生物化学的概念内涵完全融合在一起。2.化学中催化剂知识与生物化学中酶的知识集约整合的教学板块生物化学中酶的内容涉及到两方面,一是酶的特性,二是酶的催化机理。酶还有一个名字,也称之为“生物催化剂”。我们就在这个名字上做文章,既然叫催化剂,肯定具有催化剂的性质,这也就顺理成章的把催化剂的东西糅合在酶中。酶毕竟是生物催化剂,和普通催化剂相比较有它的特殊性。我们还是从普通催化剂的基础上,对酶的特殊性进行挖掘。和普通催化剂相对照,得出酶作为特殊催化剂的特殊性:高效性、不稳定性、专一性、受生物机体的调控等等。3.有机化学中有机物结构知识与生物化学核酸的知识集约整合的教学板块这部分内容先是从核酸讲起,谈到含氮碱,学生对含氮碱结构迷惑的时候,采用倒叙方式把有机物结构加进来。通过这样的整合,学生能够清楚地知道嘌呤碱是怎么来的,嘧啶碱又是怎么一回事,来龙去脉有头有尾,不唐突。结构决定性质,把含氮碱结构闹明白了,后面核酸相关的结构、特性等内容才易于理解。4.有机化学葡萄糖知识与生物化学碳水化合物代谢内容集约整合的教学板块把有机化学中糖类一章中葡萄糖的知识提取出来,移植到生物化学碳水化合物代谢一章中,作为第一部分进行讲解。生物化学碳水化合物代谢主要针对的是葡萄糖的代谢。代谢过程二十几个化学反中,羟基、醛基特性有很多体现,氧化、脱水、活化等反应在葡萄糖代谢中多次出现。因此,有机化学葡萄糖相关知识与碳水化合物代谢必须整合、融为一体。5.有机化学脂肪知识与生物化学脂肪的代谢内容集约整合的教学板块脂肪隶属于有机物中的酯类物质,典型的性质是水解反应,水解后的产物正是形成脂肪的甘油和脂肪酸。而这个反应也恰好是脂肪分解代谢时的第一步反应。生物化学中动物体内脂肪的消化主要发生在十二指肠里,原因有两个:一是十二指肠中偏碱性,是脂肪酶的最适PH值;二是动物体内胆囊分泌的胆汁流入十二指肠先期对脂肪有一个类似的乳化作用,将脂肪解离成一个个的小油珠,为后期消化做好准备。至于脂肪的其它内容,像什么酸败、干化等和脂肪代谢没什么关系,全部舍弃。6.有机化学蛋白质知识与生物化学氨基酸代谢内容集约整合的教学板块需要把有机化学中蛋白质内容整合到生物化学氨基酸代谢中知识点有两个。一是蛋白质的酶促降解过程,另一个个需要移植过来的知识点是氨基酸的结构和性质。除此之外还有脱羧基反应和脱氨基反应等等。这些内容是需要融入到生化之中的,在氨基酸代谢中都需要用到。有机化学与生物化学集约整合,形成全新的《有机及生物化学》教学模式,做到了中高职课程的科学衔接。在教学实践中,整合后的课程体系在已经中体现出来越来越多的优越性。整合后的《有机及生物化学》将在我院畜牧兽医各专业中全面应用推广,并在今后的教学实践中,随着师生间教与学的心得体会,逐步地改进和完善。
作者:王秋颖叶海峰单位:河北旅游职业学院
爱因斯坦说过:“兴趣是最好的老师。”歌德也曾说过:“哪里没有兴趣,哪里就没有记忆。”一块黑板、一支粉笔的传统教学模式已经不能充分满足课堂上学生的求知欲和好奇心。尤其在进行元素化合物知识模块的教学时,大量的物质有着各不相同的性质和渊源,利用多媒体可以丰富所学知识,调动学习兴趣。
比如,在讲到“从铝土矿中提取铝”这节内容时,笔者利用多媒体播放图片材料“金属铝在实际生产生活中得到普遍应用的实例”,从包装药片用到的铝箔,到电线电缆,再到厨房炊具中的各种铝制品,最后到天上飞行的飞机和宇宙飞船,让学生感受到铝制品在生活中无处不在。然而,如今看来如此普通的金属铝在19世纪由于难以冶炼,还是非常昂贵的。随后利用多媒体播放文字材料:“据说在一次宴会上,法国皇帝拿破仑三世独自用铝制的刀叉,而其他人都用银制的餐具;泰国当时的国王曾用过铝制的表链;1855年巴黎世界博览会上,展出了一小块铝,标签上写着‘来自粘土的白银’,并将它放在最珍贵的珠宝旁边。直到1889年,伦敦化学会还把铝和金制的花瓶和杯子作为贵重的礼物送给门捷列夫。”这个时候,学生迫切地想知道为什么当初铝难以提炼,如今又用什么方法冶炼金属铝?学生的学习兴趣被迅速激发出来,师生顺利地开展下面的教学内容。
再比如,学到“氯气的性质”一节时,笔者利用多媒体播放2004年4月18日发生在我国重庆的氯气泄露事件的多媒体视频资料,让学生身临其境感受氯气的性质和预防措施。这些视听材料让学生获得的震撼要远远超过简单的教师讲授,同时省去了很多板书的时间,增大了课堂容量,也大大提高了课堂效率。
2 化抽象为形象,变微观为宏观
化学中有很多微观粒子的活动抽象难懂,单凭教师讲授不易被学生接受,借助多媒体信息技术辅助教学,就能很好地解决这个问题。
1)在讲到氧化还原反应中的电子得失时,笔者借助制作好的课件,以动画的形式展示给学生,把电子形象比喻成有腿有脚会走路会说话的小人偶。在氧化还原反应过程中,电子从还原剂这边“走”到氧化剂那边,嘴里还叨咕着:“失去我就是发生了氧化反应。”既形象又生动,学生很快就理解了,而且记忆也很深刻。
2)在讲到原电池和电解池时,笔者借助课件把电解质溶液中的阴、阳离子形象比喻成可爱的卡通人物,清晰地呈现出它们的运动轨迹,帮助学生深刻领会了两种电池的工作原理。
3)在学习硫酸的工业制法时,利用多媒体展示硫酸工业制法中涉及的三种设备:沸腾炉、接触室、吸收塔。根据教学需要,可以展示剖面图,也可以把局部放大,还能通过动画模拟仿真,将孤立的设备连接起来形成系统的生产过程,完整地表示出来,整个工艺流程看得清楚、明白,易于理解。
4)在学到有机化学时,用多媒体信息技术把原子放大,可以反复演示在有机反应中原子或者原子团之间的拆分与组合,增强学生对有机物结构的理解,也加强了对有机反应中断键、成键等反应原理的深刻理解。
在日常化学教学中,教师可以利用传统教学与多媒体信息技术的有效融合,带领学生从宏观走向微观,再从微观走向宏观,通过化学学科的神秘来吸引学生不断进行深入研究。
3 模拟实验,增强实验效果
化学离不开实验,有课堂上教师的演示实验,也有进实验室完成的学生分组实验。实验的目的多是为了探寻物质的结构、性质和反应原理。有些实验操作简单,现象明显,可以达到预期效果。但也有的实验操作复杂,耗时较长,或者由于物质有毒有害不便演示或学生操作,还有一些工业生产的实验在课堂上难以呈现,即便做了实验也不能有很好的实验效果。这个时候就要借助多媒体信息技术,通过模拟实验来克服实际操作上的各种困难,达到实验目的。
比如在学习钠的性质时,涉及金属钠与水反应的演示实验。一般这个实验都是在烧杯中演示完成,但钠只有豆粒大小,而且与水反应迅速,往往后面的学生还没有看见什么,这个实验就结束了。为了增强实验效果,笔者借助多媒体来完成这个实验,把以前用的烧杯换成培养皿,放到投影仪上,利用实物投影把实验现象投放到电子白板上,所有的实验现象变得一目了然:钠浮在水面上,迅速熔成闪亮的小球,在水中四处游动,发出嘶嘶的响声;生成的液体滴入酚酞后变成红色。这样既保证了实验的可操作性,又满足了全部学生的好奇心。
再如在学习甲烷时,笔者通过播放一些煤矿的瓦斯爆炸事故,利用视频材料,创造身临其境的感受,引出甲烷的存在和性质。这些材料既对课本实验进行了补充,也对学生进行了爱国主义教育的渗透,同时通过宣传安全生产知识,让学生懂得尊重生命的意义。
4 顺应时代潮流,推动教学改变
在教学设计过程中,凡是能让学生自主设计实验的内容,就尽可能让学生主动参与其中;能让学生自行查资料的,就不必老师包办、灌输。例如本人在讲授高中教材中《乙醇的性质》这节课时,对于乙醇的结构式的探究,就是由学生根据已学化学成键的原理,分组讨论、共同分析其可能的结构。
二、一堂优质课其教学思路也非常重要,必须进行精心的设计
根据上课的要求,设计一条主线,贯穿整堂课。无论是课题的引入,还是课题的展开、小结,都要精心设计,具有创意。例如讲授新课可通过实验、小故事、电影剪辑等方式引入。对于重点的展开,难点的突破,也可通过各种教学手段的设计来达到相应的教学效果。本人在教学《乙醇的性质》中的难点――乙醇在铜做催化剂条件下与氧气反应时,其原理的解释,就是通过多媒体动画设计,让学生观察,从化学断键、成键的角度理解乙醇被氧化成乙醛的原理。在课题知识点的最后可采用学生总结、练结、多媒体辅助总结、故事总结等形式,以达到画龙点睛的效果。
(一)教师在引课、实验设计时,调动课堂气氛的方法
教学过程的设计上力求挖掘本节课亮点,让学生留下深刻印象,使评委感受到新意。笔者在引课、实验设计,如何调动课堂气氛等方面就做过如下的设计:
1.精心设计引课。俗话说,良好的开端是成功的一半。新颖生动的引课能一下吸引住学生,把学生的积极性、学习的气氛调动起来。本人在讲《乙醇的性质》这一课题中的引课方式是剪辑一段酒后驾车动画宣传片。那辆漂亮的赛车,司机红着脸,东拐西拐,撞了一辆又一辆汽车后,自己支离破碎,让学生一下进入本节课――这都是酒惹的祸。当然引入新课的方式多种多样,只要精心设计,能吸引学生,就能达到最佳效果。
2.有创意的演示实验。演示实验的宗旨是:现象明显,安全有效,具有探究意义。适当的还可加入师生互动的成分。比如在《乙醇的性质》中钠与乙醇反应生成的氢气太慢导致实验现象不明显,本人采用了初中化学制氢气的简易装置,实验现象就很明显。也有老师在初三教材《燃烧与灭火》课堂中探究燃烧原理实验时使用U形管,在其中放入白磷和红磷,用铁丝隔开白磷红磷,然后浸入热水中,并让学生在U形管一端用洗耳球充入空气,白磷的火焰随着洗耳球的挤捏忽明忽暗,现象很明显,同时邀请学生参与,体验实验,为本堂课的教学氛围做好了铺垫工作。
3.变难点为亮点。使用多媒体等教学手段往往可使难点变亮点。本人在教学“乙醇氧化成乙醛的原理”时就使用了动画:氧原子、氢原子分别断键,然后重新形成新键。无论从视觉效果还是学生理解原理上都让人眼睛一亮,当然也可采取其他教学手段。
4.有鼓励效果及肯定作用的语言和肢体语言,对教学效果也有决定性的作用。教师一个点头动作,对学生都是莫大的鼓舞,一个“请”的手势,都能让学生感觉到相互的尊重。
(二)竞赛时,教师要注意各方面的细节
1.竞赛时,如果使用多媒体课件,应在前一天到竞赛学校多媒体教室试用,避免由于电脑配置不同(有条件的可以自带笔记本电脑),导致动画效果受影响,或是实物投影仪与多媒体切换不熟悉等不必要的问题,而影响上课的心情,授课的效果,甚至于影响到竞赛的成绩。
2.实验用品在竞赛学校一定要反复试用几次,确保药品、仪器符合实验要求,检查完毕把仪器保管好。曾有教师竞赛时使用临时替换的烧杯,结果因有杂质而影响到实验现象,对整堂课的影响也就可想而知了。
3.对时间的把握也很重要。课前准备一块手表,同时设计一道课后思考题,时间多了就改为课内思考。当然大部分教师都已经是演练过多次的,对时间的把握还是比较有数的。
4.如果有演示、分组实验,最好有多个助手,分好工。毕竟化学教学不同于其他学科,瓶瓶罐罐比较多,要在课间十分钟内准备好还是有困难的。
中图分类号:G633.8 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)01(b)-0154-02
独立学院是一种适合中国特色的新的办学模式,经过十年的实践,已涌现出一批办学质量高、深受社会各界欢迎的独立学院。随着扩招浪潮的到来,中医药院校独立学院由于生源质量、师资力量、教学资源缺稀等诸多原因,教学质量处于下滑的趋势。因此,有效提高教学质量是每个独立学院教师应该深刻思考的问题。中医药院校独立学院中药学、制药、药学等专业毕业生大多将面向制药企业、药物研究所、从事制药工程技术或药物研究开发工作。化学课程作为重要的专业基础课程,其教学改革对于中药现代化和药物创新研发、学科交叉和渗透所产生的影响力是中医药院校其他基础课程无法替代的。
化学是一门实践性强、理论性高,灵活性、应用性比较高的基础课程,是中药学和药学、医学相关专业重要基础课,由于知识系统的分散性、灵活性以及应用上的综合程度较高,成为了学生们公认的较难掌握的一门课,学习化学知识靠死记硬背是完全行不通的。由于化学的基本内容较多,而当前独立学院一方面要加强应用型药学人才的培养,加大了实践教学的课时与力度,同时就缩减理论教学课时,因此,如何提高化学教学质量,如何面向新世纪,跟上时代前进的步伐,就成为了摆在我们面前的一个重要教学改革课题。我校化学教学组成员在多年的教学中积极改革教学方法与教学手段,在化学的理论课堂与实践教学中积极探索多媒体教学的应用,在教学改革的实践中积累了一些心得体会,并对多媒体在化学中的应用进行了深入探讨与反思。
1 独立学院化学教学中多媒体技术应用的必要性与优势
随着现代教育技术的发展,多媒体教学在化学课堂教学中已被广泛使用。多媒体教学有其独特的优势,多媒体教学的应用,在技术上为教学改革扩展了时间、空间,使新的教学理念得以广泛传播和应用。多媒体教学具有传统教学手段所没有的趣味性、直观性,可以充分调动学生的积极性、主动性和创造性,能充分调动学生听觉、视觉,优化课堂教学,提高课堂教学效率,从而能更容易达到教学的目的。
运用计算机多媒体辅助化学教学,可充分发挥其大信息容量、具有省时省力,直观生动的优势。教师在授课中通过制作精美的课件,演示复杂微观的化学结构与化学反应过程,提供丰富生动的信息,再加上精辟深刻的论述分析,无疑可以大大增强课堂活力,激发学生的创造性思维,加深学生对问题的理解程度,提高其学习钻研的积极性。化合物的结构与反应历程一直是教学中的重点与难点,学生难以理解。如采用FLASH制作的动画演示出化合物的空间结构,反应的具体历程,通过动画演示出不可见的化学键的变化与构型变化,或者利Chem fice、ChemWindows、ACDfree等化学软件与Authorware、Powerpoint、VB相结合设计相应的多媒体课件,来演示这些内容,让各种分子模型在三维空间中旋转和翻滚,使学生能从多个角度来进行仔细观察,让学生能深入了解到各类物质的空间结构特征,缩短了客观实物与学生之间的距离,顺利地突破这些教学重点和难点,学生接受起来更容易,极大地帮助了学
生的理解,将微观的化学内容进行模拟仿真、放大、创设情景,化不可见为可见,化静态为动,化抽象为直观,大大提高了化学教学的质量与效率。同时,可以把现代药学新进展,临床用药的知识、现代制药新技术与新方法等等融入化学课堂教学,丰富教学内容,为提高学生应用能力和实践教学打下基础。
2 独立学院化学教学中保留传统教学方式的必要性与优势
传统教学是指教师在讲台口头讲解并辅以黑板板书,学生听讲、练习的教学方式。传统教学有利于师生情感的交流,这正是传统教学最大的优势所在;有利于因人施教;有利于教师的教学创新。传统的教学方法给教师和学生的自由度相对教大,这就为教师和学生潜能的发挥留有相当的空间。教学过程需要师生的密切配合,教师教学思路的条理性与灵活性以及启发性在传统的教学中更易于随时根据课堂教学需要,学生掌握知识的程度细心微调。并且,在传统教学中,教师不关注于多媒体课件的讲读与播放,教师与学生在语言、眼神有更多的交流能够拉近师生的心理距离,情感更深入,更利于学习的深入。
在化学的传统教学教学中,在讲解分析详细的计算过程,重要的反应机理中,黑板“板书”有着非常重要的作用,相比多媒体界面的频繁更换,有雾里看花的感觉,而教师一笔一划的板书过程能让学生有充足的时间来消化和思考知识点,能让学生对分析过程有更深切的理解。同时,在传统教学过程中,教师能随时根据教学需要临场发挥,举出新的或者更为恰当的实例。适量的板书还能避免学生由于长时间观看课件而引起的视觉疲劳。而且,教师还能够随时无声无息地根据教学现场的情况调整教学内容的先后次序,而不必去翻动教学课件,突显衔接的不当。因此,在目前多媒体应用不断扩大应用范围的形势下,在化学的课堂教学中传统教学还是有着非常重要的作用与优势。
3 独立学院化学实践教学中传统教学与多媒体教学的有机结合应用
独立学院培养人才的目标以就业为导向,定向培养能够尽快适应工作需要,具有扎实职业技能,能迅速适应新的经济形势的应用型人才[2-3]。因此,独立学院应把构建适合本科应用型人才培养目标的实践教学体系放在突出的位置,逐步构建起基本实践能力与操作技能、专业技术应用能力与专业技能、综合实践能力与综合技能有机结合的独立学院本科应用型人才实践教学体系。在传统的有机化学实验教学中一般是学生围绕着老师,听老师讲解实验,再示范操作,最后由学生自己实验。传统的实验教学有利于学生在老师的带领下仔细理解反应原理,看着老师一步一步安装仪器、拆除仪器,讲解实验过程与注意事项,可以有效加深理解减少实验失误。但是传统教学中一个带教老师最多带教二十人左右,否则学生人数太多造成拥挤,有可能部分学生听不清老师的讲解,看不到老师的演示操作,就会失去学习的兴趣和积极性,也就丧失了学习的机会。同时,由于教学时数的减少,很多性质实验项目被删减,这时候多媒体教学的优势就显现出来!我们把被删减的实验项目利用多媒体FLASH文件、视频文件在教室里集中播放,即节省了课时、人力又可以保证教学内容的完整性,达到同样的教学效果。另一方面,即使是要同学们自动操作的实验也可以用视频清楚高效地演示一遍,再加上教师的现场讲解就可以避免传统教学方法人多嘴杂,离得远看不见听不见的情况。因此实验教学同样把传统教学方法和多媒体技术结合起来就能有效提高教学质量和教学效率。
4 化学教学中多媒体的应用与反思
多媒体教学有着种种优势,但是也带来了不少不良后果。那就是教师会对其产生极强的依赖性。因为课件上什么教学内容都有,上课只需要看着电脑就可以了;久而久之,教师没有了钻研教材,研究教学内容与教学方法的动力,甚至多媒体新课件多年一成不变;连最基本的粉笔字也写不好,黑板板书一塌糊涂!在课堂上有时候完全和学生失去交流,只会在电脑前面埋头念书、拨动鼠标,完全让多媒体课件牵着鼻子走了,学生如何能不会失去上课的积极性呢?同时,在大学课堂讲授内容较多的情况下,多媒体教学则很难突出重点,许多重要的反应或例子一带而过;或者,由于信息量大,即使讲得很详细,学生们也没有充足的时间写笔记;多媒体界面的频繁更替,过多动画、过于丰富的色彩变化,使得学生眼花缭乱反而扰乱了他们的思路。所以,有时候学生比较排斥教师用多媒体上化学课。而在传统教学中,教师的面部表情,教师的富有激情、抑扬顿挫的声音和变化的音速对创造和谐的课堂气氛,培育良好的智力环境,增强师生之间的情感,起着重要的作用;教学语言是知识的载体,富有感彩的语言是激发学生情感、思维、兴趣的源泉和动力。教师在教室适当的走动,走动的位置,速度,次数控制得当也能引发学生的学习兴趣。传统的教学方法在这些方面能够促使教师能与学生有着更多的沟通与交流,让学生在心理上更加靠近教师,能主动接受教育,主动向教师反馈信息,真正做到教学相长。因此,在化学课堂教学中,多媒体辅助教学作为现代化的教学手段,无论其多么高明,并不能替代教师对课堂教学的指导作用,教师不能过分依赖多媒体课件教学,一定要保留较多的传统教学的因素,适度使用多媒体。要做到在两种教学方法之间自由切换。而其他现代信息技术,如网络,邮件等等则充分应用到课后的学习中,即拓展了学习的空间和时间,也把研究型学习引入教学中之中,对培养应用型人才起到重要作用。只有将这两种方式有机的结合起来,“扬长避短”,实行优势互补,才能使教学效果达到最佳境界。
参考文献
[1] 高巍.传统板书与多媒体教学在大学有机化学教学中的平衡[J].中国科教创新导刊,2011(16):162.
[2] 杜彩云,蔡冬梅,孟媛.多媒体课件在农科有机化学教学中的应用[J].河北工程大学学报(社会科学版),2010,27(3):55-57.
文章编号:1005-6629(2008)03-0006-02中图分类号:G633.8 文献标识码:C
1 改变实验地点
如果改变实验地点,让学生把简单并具有趣味性的实验带到第二课堂或带回家中进行。学生自己动手准备实验,当实验现象产生的时候,他们会更容易体验到成功感,更加领悟到化学的魅力。而且学生在完成自己的实验之后,必定会加倍思索为什么,在兴趣的指引下又可以得到了思维能力的锻炼,从而逐渐增强其理解能力和逻辑思维能力。
例1纸上层析实验的家庭实践
人教版化学选修6《化学实验》教材中的第二单元的“实践活动”,安排了学生应用纸上层析法分离铁离子和铜离子。为了让同学们能够更好地理解纸上层析法的实验原理,我们安排了一个家庭实验:利用药店常卖的糖尿病简易检测试纸对清水和糖水进行检测,从而加强了同学们对该方法的亲身体验。
例2证明水是极性分子的家庭实验
高中化学安排了实验证明水是极性分子:用摩擦带电的玻璃棒靠近从滴定管中流出来的水柱引起水柱偏移。该课堂演示实验最大的不足在于现象不够明显,持续时间短。为此,我们安排了家庭实验:调节好家里的水龙头出水速度使之形成一条细小的水柱,然后再用丝绸或皮毛摩擦过的玻璃棒靠近水柱,这样同学们在家里就可以体会到自己动手实验的乐趣了。
心得体会:这里值得一提的是,改变实验地点后并不等于离开了老师的指导,相反教师还要投入更多的时间和精力去选材和辅导。选材时应注意尽量避开复杂危险的实验,以免起到反效果。
2 改良实验装置
教材的演示实验未必就能很好地适应所有学校的情况,这就要求教师因地制宜,有原则地改进教材的实验装置。
例3二氧化硫的生成及性质的微型实验
原二氧化硫的制备及其化学性质的实验使用标准仪器不足之处在于装置比较庞大,实验步骤繁琐,不便于学生操作。我们运用实验微型化的思想,开发出了一套研究二氧化硫性质的微型实验装置,现象明显,且不易污染空气。
改进做法:把直径为6cm的培养皿作为反应容器,直径为9cm的培养皿作容器盖子。实验时将小培养皿放在白纸上,在小培养皿中间放上少量亚硫酸钠晶体,周围分别放置一小段湿润pH试纸、一滴紫色石蕊溶液、一滴酸性高锰酸钾溶液、一滴品红溶液、一滴NaOH加酚酞溶液等药品。开始实验时,将浓度约60%的硫酸溶液滴到亚硫酸钠晶体上,马上盖好培养皿。1min后,可以观察到培养皿中各种液滴的颜色发生了变化,反应装置俯视图如下图所示。该实验装置经改动后既可放在实物投影仪上用于课堂演示,又可用于学生的分组实验[1]。
例4 燃烧条件实验的改进
在讲授粤教版初三化学上册燃烧和缓慢氧化这一节内容的实验时,学生对隔绝空气可以灭火很容易理解,但对将温度降低至可燃物着火点以下同样可以灭火,总是持怀疑态度。为了使学生真正理解灭火原理,我们增加了一个降低温度灭火的实验。
改进做法:向一个250mL的烧杯中加入150mL左右的冰水。接着将少量乙醇(不要用含甲醇的工业酒精)倒入一个小铁盒中,并点燃;用坩埚钳把小铁盒放在烧杯冰冷的水面上,学生这时可以看以由于温度的降低而使火焰慢慢变小直至熄灭。为了使观察到的现象更全面,把小铁盒拿出来,重新点燃,残留在铁盒中的乙醇在空气中则再次燃烧起来。至此学生对降低温度可以灭火深信不疑,同时也加深了对灭火原理的理解。
心得体会:改良实验装置时要注意(1)保证教材内容的完整性,要突出主要的、本质的教材内容;(2)要考虑有利于学生观察;(3)要注意简便性,安全性,环保性。
3 改良实验药品配方
教师除了有原则地改进教材的实验装置外,对于一些实验的药品配方也可以适当加以改良。
例5用氢气流醮取肥皂液吹气泡实验的改进
粤教版初三化学上册第五章的实验[5-1]:用氢气流醮取肥皂液吹气泡。原实验的缺点:氢气流需要先经过干燥剂除去水分后吹出的气泡才能向上升,干燥剂容易潮湿,不能反复使用,需要经常更换,由此造成了使用上的不便。
改进做法:在实验药品肥皂液里加入甘油,肥皂液和甘油的体积比约为10∶1。这样改进后的优点:就可以把干燥剂省略掉。因为加入甘油后,由于甘油中的羟基对水分子存在缔结作用,使水的表面张力大大加强,吹出的氢气泡体积增大,产生的浮力足以使气泡向上升起[2]。
例6 电解水实验的改进
电解水实验,教材提示可以加入少量烧碱或硫酸以增加水的导电性。原实验的缺点:烧碱和硫酸都是有腐蚀性的药品。改进做法:把烧碱和硫酸换成硫酸钠。优点:既解决了水的导电问题,又不用接触腐蚀性药品。
心得体会:化学实验是化学教学的重要的组成部分,无论是改良实验装置还是实验药品都能促进学生的有意义学习。
综上所述,改进化学实验其实还有许多可挖掘的方面,这是一项长期、艰巨而具有深远意义的工作,它可以使素质教育目标得到全面落实,使学生获得更多技能,是提高学生化学素质的一个重要方面,值得广大的教育工作者加以注意并做进一步的研究。
高三化学复习是一个复杂的系统工程,复习的效果如何,一方面要求学生紧紧地跟着教师的复习思路;另一方面学生还得根据自己的实际情况进行适当地调整,必须找到适合自己的学习方法,只有各方面的配合才能高效地完成高三年级的化学复习备考。高考化学的考纲要求是“坚持考查学科基础知识、基本技能的同时,还要全面考查学生的发展方向,体现高校对学生文化素质的要求,符合课程体系的改革的发展趋势”。教师如何才能在提高学生化学学科素养的同时又能提高学生在高考战役中的化学成绩。是每一位高三老师追求的目标。要提高复习效果得注意以下几个方面:
1、把握高考方向
要上好高三的化学课,教师必须先研究好考纲、抓得住考点、熟悉近几年的高考题。教师只有对这“三考”研究透了,才能心中有数地进行高三化学教学。高考考点从大体上是不变的,但是每年都有一点小的变化,从近四年广东省高考题看出如下考点是不变的:离子反应、阿伏伽德罗常数、有机化学基础、元素周期表和元素周期律、化学实验基础、水溶液中离子平衡、元素及其化合物、有机化学综合、化学反应原理、化学工艺流程、化学实验设计与探究。这些知识点基本年年都考,在复习时要特别注意,我们要紧紧地抓住其中的“稳”,这部分是我们学生化学成绩的基石,同时对于“变”也要能把握变化的方向,沿着方向训练解决问题的能力。考纲不要求的不讲;降低要求的也得跟着改变,不能为了讲究知识的系统性,不顾一切地挖深和延深,既浪费了学生的时间同时也误导学生,复习课堂的有效性也不能得到保证,这在高三复习的过程中要特别注意的方面。
2、注重课堂效率
高三复习效果好坏最关键的是课堂时间,课堂作为教学的主阵地,其有效性直接关系到学生的知识、能力的提升。寻求课堂教学效率,提高课堂教学质量是每个高三教师教学活动中的最根本目标,而有效教学是达到这一根本目标的重要途径。这就要求教师要积极创设有效教学情景,让每一个学生都能进入到课堂,激发学生的好奇心和求知欲,使学生积极主动投入到课堂学习中,怎样创设有效教学情景呢?方法有很多,不同的课型有不一样的适用方法,在高三的化学第一轮复习课堂上,我觉得很有效的方法是课堂提问,如:在讲“电解质概念”时,教师提问:“Fe、盐酸是不是电解质?”有的学生认为:“Fe、盐酸能导电,所以是电解质。”有的学生认为不是,有的学生甚至困惑不解。显然这时学生的思维受阻,急需教师予以点拨:“电解质必须是什么样的物质?”这一提问使学生猛然醒悟,异口同声的说:“电解质必须是化合物。”从而使学生能顺利地按照概念来解答问题,更好地理解概念的内涵和外延。如果不用提问的方式,而是由教师平铺直叙讲解,则学生缺少迁移知识解决问题的机会,效果显然就差多了。有效的课堂提问能够在整个教学过程中起到促进学生思考,及时反馈教学信息和培养口头表达能力,最终使课堂教学三维目标有效落实,从而提高学科的教学效果。
3、课堂练习的针对性
课堂效率的提高,另一方面还体现在课堂练习的编排上,有的习题能有针对性地对当堂课复习的内容起到检验的作用,有的习题能很好地补充对本节课复习内容的补充,课堂练习的选用也是检验教师对知识的把握及考纲、考点理解能力的检测,习题选用好坏直接关系到课堂的教学效果,很多复习书的习题的选用针对性不强,直接影响到复习课的效果,这就要求老师在课前得备好课,选用一些典型的习题,尽可能地涵盖当堂复习的内容题来进行练习,例如:在复习物质的量这一节时,阿伏加德罗常数的应用题是近四年广东高考都在选择题部分考的题,要使学生掌握这题的解题方法及注意事项,仅用选择题来训练可能会耗时且效率不高,我在复习课时改用判断题的形式进行训练,把各种注意点如:“公式的运用、物质的状态、氧化还原反应电子的转移数目、水解的离子、弱电解质的部分电离、可逆反应的不完全转化、微观粒子的计算、化学键的计算、特殊物质的摩尔质量等等。”都用习题加以训练,一个注意点设计一个判断题,得到的体会是只要经过这样训练,就能掌握解此类题的方法及要考虑的种种影响的因素,得到很好的复习效果。
【Abstract】Medical chemistry is an elementary course for foreign students majoring in clinical medicine specialty. Through two years teaching experience of medical chemistry for foreign students, the ideas of teaching reform are proposed: make the training objective clear, and formulate reasonable teaching plan; prepare the lessons carefully, and apply diverse teaching methods; link theory with practice, and strengthen the experimental teaching; form multiple styles of evaluation models, and assess the students' quality comprehensively; pay attention to the students’ feedback, and improve the teaching ability constantly.
【Key words】Medical Chemistry; Clinical medicine specialty; Foreign students; Teaching practice
石河子大学留学生教育自2002年首期招收了18名来自巴基斯坦的临床医学专业留学生开始,至今已经累计招生620名。生源主要来自:巴基斯坦、印度、哈萨克斯坦、俄罗斯、孟加拉、尼泊尔等中亚及南亚次大陆国家[1]。
医用化学作为临床专业学生的必修基础课之一,是留学生进入大学最早接触的课程之一。分析留学生的特点,做好医用化学的教学工作,使其在进入大学的初期阶段适应大学课程的学习特点,养成良好的学习态度至关重要。通过近两年对留学生医用化学课程教学的初步探索,提出了教学改革思路。
1 明确培养目标,合理制定教学计划
培养目标是根据一定教学目的和约束条件,对教育活动的预期结果所做的规定。考虑到我校招收的留学生来自不同国家,专业背景差异显著,毕业后服务社会的环境不同,我校制定的培养目标是,培养与国际标准接轨的,符合世界卫生组织对医学生要求标准的,适应国际医疗工作需要的,具备较扎实的医学科学基础知识和一定临床技能,具有良好的职业道德和职业价值观,较强的沟通能力和创新精神的高级医学专业人才。
要实现预期的培养目标,需要制定合理的教学计划。在充分考虑留学生知识水平的基础上,结合中国学生医用基础化学的课程大纲和要求,制定教学计划和教学大纲。课程内容分三部分:一是绪论,重点介绍医用化学的研究内容及意义;二是无机化学知识,重点介绍基本的溶液和配合物理论;三是有机化学知识,重点介绍常见的有机化合物结构、性质及一些有机物在人体中的作用。通过三个模块的学习,为临床医学专业基础课教学中的一些问题提供理论支持,并通过实验技能的培养,逐渐提高学生的动手能力,为培养实用型人才,为后续课程的学习奠定基础。
2 精心备课,采用灵活多样的教学方法
医用化学是医学专业的基础课。在教学过程中,注重与医学关系密切的基本知识、基础理论、基本技能的讲解,突出化学在医学上的应用,使学生认识到基础化学的重要性,对提高学生的学习兴趣和求知欲非常重要。例如,在讲解渗透压时,可提出问题:病人打针输液时所用的生理盐水和葡萄糖溶液分别为308mmol/L和278mmol/L,浓度可否高一些或低一些?为什么?这类问题既跟医用化学课程内容有关,又与医学密切关联,可以引起学生的兴趣,先让学生积极思考,再由教师引导得出什么是等渗、高渗、低渗溶液以及渗透压在医学上的意义[2]。
留学生思维活跃,喜欢提问,能积极参与讨论,并乐于发表自己的观点,将这个特点充分应用到课堂中,变灌注式教学为启发式教学,变以教师为主的课堂讲授方式为师生互动的教学方式,对于提高教学效果很有帮助。充分应用多媒体课件,将教学内容图文并茂地展示出来,不仅能使教学内容条理清晰、生动形象,同时也能刺激学生的想象力,提高学生对信息的注意力和理解力。在每个主题内容结束之后,有意识地向学生提出问题,或者请同学来复述刚才学习的内容,对巩固当堂学习内容,提高学习效率特别奏效。
3 理论联系实际,加强实验教学,提高学生综合能力[3]
化学是一门实践性很强的学科,良好的实验教学能够激发学生对医用化学的学习和探索激情。为了提高教学质量,达到良好的教学效果,经反复研究和验证,除了安排一些验证性实验外,设置能够培养学生积极性和综合素质的综合性、创新性实验内容,让学生通过亲自尝试、经历和体验来获得知识和结论,在此过程中,不仅能够培养学生运用医用化学的理论知识和实验技能解决实际问题的能力,让学生感受化学研究的氛围,也能调动学生科研创新的积极性和主动性,锻炼他们的综合性、研究性和创新性能力等。
4 建立多形式的评价模式,全面考核学生综合素质
医用化学课程的内容繁杂,逻辑性差,涉及面广。传统的考核方式以单一的闭卷考试为主,不能真实考察学生对知识的掌握。针对留学生教学的实际情况,如少数学生积极性不高,存在经常迟到、旷课,上课讲话等现象,采取“平时考勤(10%),课堂参与(10%)、平时测验(20%)、与闭卷考试(60%)”相结合的综合评定方法,将平时考勤、课堂表现等情况与结课考试相结合来,这样不仅激发学生积极参与和主动学习,也能减轻期末考试压力,全面考察学生的学习效果。实践表明,多元化考核更强调学习的过程和目的,督促学生将功夫下在平时,有利于避免为了应付考试而集中记忆性学习,提高了学习效果[4]。
5 重视留学生的反馈意见,随时征求意见,促进教学工作不断进步
为了提高教学质量,采取随时征求意见,师生中期座谈,学期结束时,让学生自愿交1份对本课程的意见,做到边授课边反馈边总结边改进,以便改善今后的教学。有些学生提的意见非常中肯,如:希望教师严格考勤制度,以利于考评成绩的公平性;建议每节课都留出时间答疑,避免问题堆集太多,影响知识的接收,等等。从学生的建议中汲取可行的方案不断改进教学,对提升工作水平有很大帮助[5]。
综上所述,在对留学生医用化学教学过程中,通过努力探索和总结留学生教学的规律,积极开展教学改革,总结经验,发扬优势,提高英语授课能力,推进教学水平,为培养国际化的医学人才尽一份力量。
【参考文献】
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《石油化工工艺学》是我校化学工程与工艺专业开设的专业核心课程,该课程的主要任务是从石油化工生产工艺角度出发,运用化工过程的基本原理,阐明石油化工工艺的基本概念和基本理论,介绍典型工艺的生产方法与工艺原理、典型流程与关键设备、工艺条件与节能降耗分析。与化工专业其他课程相比,该课程具有综合性强、知识点多、应用性强,理论与实际紧密结合等特点。面对繁琐的知识点,如何在有限的教学课时内提高课堂教学效果,启发学生学习兴趣、增强学生学习主动性成为教学的关键问题,本人在多年的石油化工工艺学课程教学中,通过与本校及其他院校“教学名师”学习交流,并反复教学实践及接受学生反馈,得到了一些心得体会,下面将从以下几点进行阐述。
1 将该课程内容与前期课程内容结合对比讲解
《石油化工工艺学》课程是在学生学习了《有机化学》、《化工原理》、《化学反应工程》及《煤化工工艺学》等课程的基础上开设,学生通过前期课程的学习掌握了精馏、重整及裂化等相关知识点,该课程在讲授的过程中如果涉及到与前期课程相关的内容,可以与之结合对比讲解,在回顾前期内容的同时也便于其理解掌握新的内容。例如在讲授“原油的常减压蒸馏”时,将其与化工原理课程中精馏部分的内容结合对比。首先,让学生回忆精馏的原理及所用设备的结构、分类和特?c;然后,要求学生将普通精馏设备与原油常减压蒸馏设备对比并讨论它们之间的异同点。通过这种方式能够大大活跃课堂气氛,引起学生的好奇心,加深学生对所学知识的理解和掌握,同时,也能引导学生形成良好的学习习惯,培养他们对该课程的学习兴趣。再比如,讲授“催化重整工艺”时,首先让学生联系有机化学中“同分异构”的概念,这样学生便能明白“重整”过程中分子结构发生的变化,进而能够深刻理解催化重整提高汽油辛烷值的本质原因[1]。
2 引入新的教学方法及案例
教学方法是实现教学目标、提高教学质量的具体实施环节,也是教学改革的重点之一[2]。根据教学内容选择适当的方法,能够充分调动学生的学习积极性和主动性,提高教学效果。目前,《石油化工工艺学》仍以课堂教学为主。为了更好的提高教学效果,引入新的教学方法及案例非常必要。如引入多媒体教学手段,可以借助多媒体的声光交互、动静结合的特点给学生全新的视觉感受,极大地提高学生的学习兴趣[3];此外,教学中如果将一些设备和生产工艺流程以图片、声像资料和动画等方式展示,可将抽象的原理简单化、直观化,复杂工艺流程中的单元操作也变得形象、易懂,能够帮助学生在有限的时间内接受一些难点内容,实现了高效且良好的教学效果。比如在讲授催化裂化工艺流程的核心工艺反应-再生系统时,书本上给出的仅仅是简单的流程示意图,不利于学生理解掌握反应-再生系统中原料的反应、催化剂的分离再生及产品的分离精制等重难点内容。如果能够找到一些相关的工艺流程录像和动画,帮助学生直观地观看原料和催化剂在反应器中的存在状态、反应状况及催化剂的分离再生特点,就能够吸引学生的注意力、激发他们的学习兴趣。另外,通过尝试“翻转课堂”的教学方法,利用短小精悍的教学录像,也可以重构学生的学习流程,提升学生的自学能力。
案例教学,是一种开放式、互动式的新型教学方式。通过引入一些实际案列可调动学生的参与热情,唤起潜藏在学生身上的丰富实践经验及能力;通过对同一问题不同观点的交流互动,能够激发学生的创造性思维,提高其判断、分析、协调及解决问题的能力。例如,在讲授目的产品不同的原油常减压精馏工艺时,可以引入下面的案例:以生产燃料为目的的原油常减压工艺流程,常采用三段汽化工艺,即,在常压精馏塔前还设置有初馏塔;而在以生产基本化工原料为目的的三段汽化工艺流程中,在常压塔前设置的是闪蒸塔。针对这个实际案例,组织学生对两个工艺过程的不同之处展开讨论,在这种交流互动中,学生可以畅所欲言,尽情发挥自己的观点,获取专业知识的同时也锻炼了学生的思考能力和逻辑思维能力。
3 组织学生在课堂上将所学重难点内容进行讲解
通过课堂教学和自主学习的合理分配,让学生积极主动参与是提高教学效果的有效方法之一[4]。传统的课堂教学活动中,都是以教师讲授为主,学生大部分时间处于听的状态,不利于教师了解学生对知识的掌握程度。针对该问题,在讲授完一些重难点内容后或在开始讲授一些新的内容前,指定若干学生利用课下时间将以上内容进行汇总整理。后期上课时,要求他们作为 “教师”将整理的内容在课堂上讲解(讲解时间一般10分钟),进行教师和学生的角色转换,把课堂交给学生;同时,要求其他学生认真听讲并将讲解错误或不明白的地方记录下来,讲完之后进行现场提问。通过这种方式,不仅可以充分了解学生对于内容的掌握情况还可针对其薄弱环节进行补充强化;与此同时,学生也可以锻炼自己的表达能力、逻辑思维能力;也为一些打算考取教师资格证的学生提供了组织课堂教学的机会。例如,在介绍催化重整部分内容时,提前一周把要讲授的内容布置给学生,要求学生利用课下时间准备课件,重点讲解催化重整原料的预处理、重整工艺流程和工艺条件。学生在课堂上讲完之后,引导听课的学生针对讲授的内容进行提问,比如,催化重整工艺流程中串联了三个反应器并且每个反应器之前都设置了加热炉,为什么要采用这样的流程,设置加热炉的目的是什么?学生还可以联系之前的内容进行提问,催化重整的原料对砷含量要求非常严格,为什么?常减压精馏过程中如何控制砷含量?通过类似这样提问回答的交流过程,学生可将该课程前后章节的内容联系起来,温故知新,也提升了学生学习的积极性和兴趣。
4 将部分教学内容与科研实践相结合
1.大学化学课程的基本内容。本校大学化学课程总学时112学时,分为两个学期讲授,主要内容包括热化学、化学动力学基础、化学平衡、熵和Gibbs函数、酸碱平衡、沉淀溶解平衡、氧化还原反应、电化学基础、原子结构、分子结构、配位化合物和元素化学部分。
2.本课程主要改革内容。①将原有的由单一老师授课模式改变为由一位老师主讲,在一些特色知识环节由具有相关知识实际应用背景的老师辅助讲授的模式。这样改革的优点是可以发挥师资优势(目前本课程组有六位老师承担大学化学教学工作),让学生有更多机会接触和了解本专业老师的情况;②在课堂教学上每2~3次课设立一次3~5分钟的学生讲授环节,由当堂选择的一位或两位同学对自主学习内容的一个知识点进行讲授、剖析。目的是改变“填鸭式”的传统教育模式,培养学生自主学习、分析解决问题的能力,锻炼学生的表达能力,同时改变平时教学环节中学生对自学内容基本不看、老师考试不考、流于形式的不良状况;③在整个教学环节,每学期设计2次讨论辩论课,学生分组对提前设计的专业拓展知识进行讨论辩论。目的是:给学生提供更加宽松自由的学习环境;拉近师生间的关系,建立亦师亦友的关系;锻炼学生的表达能力;锻炼学生团结协作的能力;④以培养学生的创新精神和创新能力为目的,立足所学,加强小论文书写环节,营造“研究型”学习氛围。在课堂的教学过程中及时与日常生活和生产实际相结合,把抽象的理论具体化;⑤课堂讲授与自主学习相结合。近几年来为了适应高等教育的发展,人才培养方案中加大了实践技能课程的比重,相应的理论课学时数有所减少。如何在规定的学时内将课程内容全部讲完,是理论课老师遇到的新问题。在本课程授课中,我们采取了课堂讲授与自主学习相结合的方式。在课堂上主要讲授重点和难点,而将比较容易自学的内容布置给学生课后学习;⑥改革考核方式。考试是检验教师教学效果和学生对知识掌握程度的重要手段,但仅凭借一次期末考试就决定学生成绩的好坏是不客观的。在本门课程考核中我们加大了平时考核的力度,具体比例为平时成绩占30%,期末理论考试成绩占70%。平时考核中,除课本作业外,增加课堂讨论和作为拓展知识的小论文知识的考核,其中平时成绩中课堂作业和考勤占15%,课堂讨论占5%,小论文占10%。
二、课程改革的实施过程
1.全体课程组老师对教学模式进行讨论,分析各种教学模式的优缺点,提出适合我校应用型人才培养需要的教学模式。通过对单个教学班单一老师授课模式和单个教学班多位老师分章节授课模式的比较和分析讨论,本课程组认为前一种模式的主要优点是教授内容比较系统,前后知识点容易衔接,不足之处是教学风格比较单一;后一种模式的主要优点是一年级新生学习一门课就可以接触到多位专业课老师,享受不同特色的教学风格,不足之处是学生刚从高中迈入大学,自主学习和适应新环境的能力还不够强,多个老师轮流上课恐怕学生不太适应,前后知识也可能不容易衔接。综合考虑认为采用由一位老师主讲,在一些特色知识环节由具有相关知识实际应用背景的老师辅助讲授的模式比较好。
2. 原来的化学专业和药学专业对无机化学部分要求掌握的难易程度、内容都有很大区别,实行大类招生后大学化学如何兼顾化学、应用化学和药学的要求,需要进一步仔细讨论。另外大学化学教育是在中学化学内容上的提升,在授课中既要注意与中学知识的衔接,又要防止不必要的内容重复。为此我们组织全体课程组老师共同讨论教学大纲,对教学内容基本点、重点、难点和知识实际应用的划分形成统一的意见,在课堂教学中将教师精讲和学生自学相结合。在教学过程中定期开展教学讨论和学生调研,对改革中遇到的问题及时寻找合理化的解决方案。
关键词: 综合化学实验;开设;学生能力培养
Key words: general chemistry experiment; open; cultivation of student's ability
中图分类号:G42 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2011)13-0232-02
0 引言
科学技术迅猛发展,加速了各学科之间相互交叉和渗透,因之社会对人才的知识结构、能力结构和综合素质也提出了更新更高的要求。综合化学实验是为全面培养学生的科学思维和创新意识而开设的必修实验课,是化学、化工、制药等高年级学生在完成各基础化学实验后,向毕业论文过渡的一个重要环节。综合化学实验的要求不仅仅是简单的培养学生实验技能和巩固化学理论知识,更重要的是培养学生严谨的实验作风和科学思维方法,不断地调动学生的学习主动性和创造性,通过实验训练使学生具有独立分析问题和解决问题的能力以及初步的科研能力。近年来,我们根据新时期人才发展的要求,在教学模式、教学内容、教学方法等方面进行了一些有益的探索和尝试,在提高教学质量、培养学生综合素质等方面取得了一些成效。以下是我们在开设综合化学实验教学改革过程中一些感想和体会。
1 更新教学理念,加强课程建设
制药专业综合化学实验是培养应用型人才、创新人才的一个重要教学环节。其具体指导思想为:一是突出综合素质培养,进一步巩固和加深学生在基础化学实验中已得到训练的操作技术和技能,同时也增加了基础化学实验中学生未接触的实验操作训练,其中主要是苛刻条件下的药物合成技术;二是拓宽学生知识面,培养学生综合运用基础化学实验技能去解决实际化学问题的能力、查阅文献资料的能力、设计实验的能力以及操作使用仪器和图谱解析的能力;三是在综合化学实验中融入专业教育能力,选择药物合成、药物分析、药物制剂学、环境化学等应用领域的内容,注重化学和制药专业的多学科交叉和应用特点;四是着重培养学生运用化学的基本理论知识和技能来解决制药专业中科研、生产实际问题的能力,特别是新产品的研制、开发的能力。为把学生培养成“宽口径、厚基础、知识新、素质高、能力强”的适应时展需要的创新型人才,我们在综合化学实验教学中牢牢树立“以人为本,与时俱进,融知识传授、能力培养、素质教育于一体”的现代教学理念,全面贯彻“重组基础、趋向前沿、反映时代、综合交叉”的现代课程建设方针,并为此在教学内容、教学方法等方面进行了改革和探索。
2 加强教师队伍建设,强化教学内容改革
2.1 师资队伍建设是综合化学实验教学改革的基础 在实验课教学中,学生是主体,教师为主导,努力建立一支融教学与科研为一体的适应研究式实验教学的高水平教师队伍一直是我们追求的目标。综合化学实验这些年已吸引了一批年轻有为的教授博硕士从事教学和教改研究,目前已拥有一支由教授、副教授、博硕士讲师组成的既富有教学经验,又具有科研背景的中青年教学研究队伍,其中教授、副教授、讲师(博硕士)的比例分别为2:3:1,具有博硕士学位的讲师比例高达96%,这为保证教学质量和教改实验奠定了良好的基础。由于这些教师自身素质高、能力强,长期从事科学研究,了解科学发展的前沿动态,在从事综合实验教学中,可根据学科发展的特点,结合自身的科研,适当地将文献或自身科研中较为成熟的最新成果转化为综合性实验内容。另一方面,在传授知识的同时,还可将自己做科研的思路方法、心得体会和成功经验传授给学生,做到“授人以鱼不如授人以渔”,促进学生成长。
2.2 强化教学内容改革是提高综合化学实验教学质量的前提
结合制药专业的特点,近年来我们已经更新了不少教学内容。为此我们还编著了包含30个综合化学实验内容的教材,其中包含的实验内容有:①综合性实验:a)安息香的合成及表征;b)安息香醚的合成及表征;c)二苯基乙醇酸的合成及表征;d)局部物苯佐卡因的合成及表征;e)药物阿司匹林的合成与测试;f)乙酰基二茂铁的合成与分离等。②应用型实验有:a)槐米中芦丁的提取与分离;b)芦丁的水解及其水解产物的分离和鉴定;c)黄莲中黄莲素的提取与分离;d)磺胺药物系列合成及表征;e)从女贞子中提取齐墩果酸;f)奶牛中三聚氰胺的测定等。③研究性实验有:a)药物扁桃酸的合成及表征;b)外消旋苦杏仁酸的合成及拆分;c)植物生长调节剂2,4-二氯苯氧乙酸的合成及表征;d)从小蓟中提取止血有效成分咖啡酸;e)从金银花中提取药用成分绿原酸;f)从银杏叶中提取药用成分黄酮类化合物等。此外,众所周知,生命科学、材料科学、能源科学、环境科学是当今乃至将来的研究热点,为此,我们在综合化学实验内容的选择上,适当增加了化学与这些学科相结合的内容如:①化学振荡(生命科学的内容);②纳米材料的合成(材料科学的内容);③含能材料的合成(能源科学的内容);④制药厂废液中有害成分测定(环境科学的内容)等。体现了学科间的交叉融合。学生对这些新实验很感兴趣,学习热情高涨。这样既能调动学生的学习积极性,让学生学到更多更新的知识,涉猎更多更广阔的研究领域,又能使本课程实验内容不断更新,紧随学科前沿。
3 改变传统的教学模式,注重学生创新能力的培养
在学生一、二年级完成基础实验后,于三年级开设60学时的综合实验,该类实验打破了无机、有机、分析、物化实验的界线,把四大化学实验融为一体,综合运用,即以有机合成、无机合成为主线,辅之以各种分析和测量手段,一方面使学生可学到新的合成技术,同时又可以利用在一二年级掌握的基本实验技术,对合成的产品进行分离提纯、分析检测,并测量相关反应的热力学和动力学参数等。很显然,这样一方面帮助学生复习巩固和强化了前面已过的知识,并进一步娴熟的掌握实验操作技能,另一方面也培养了学生综合运用基础知识解决实际问题的能力。在此基础上,我们还为学生开设了应用性、研究性和设计性实验,该实验内容主要源于教师的科研成果和实际应用,部分来自于我们编著的《综合化学实验》一书的第二、三部分内容。该类实验教材或材料中只给出实验目的与要求,学生必须通过查阅参考文献、设计撰写实验方案,经指导教师审查通过后方可独立进行实验,且对实验过程中发现的问题尽可能自行解决。该类实验完全摒弃了以往实验教学中常用的保姆式教学,而是放手让学生去设计、思考,独立自主地解决实际问题,使学生动手动脑能力得到显著提高。
4 实行开放式教学,培养学生初步科研能力
实验教学在高校制药专业人才培养过程中起着非常重要的作用,它不仅是培养高素质复合型人才的一个重要教学环节,而且是连接知识与实践、实践与创新并使理论知识向实践能力转化的重要桥梁,由于开设综合性、应用性、研究性实验数量大幅度提高,实验过程所涉及的设备和使用的测试仪器也不局限于某1-2个实验室,因而在客观上要求实行各实验室的全面整合与开放式教学。以综合性实验为例,学生在综合性实验完成合成后,对合成的产品进行表征需要有关基础实验室的仪器和大型精密仪器测试,如果所有不同实验室不开放,学生很难完成全部实验内容。为此,我们将大型精密仪器实验室及仿真实验室实行自由开放,不同专业不同实验的学生通过预约,在有关主管老师的指导下进行有关测试。开放项目可以是教学计划要求的课内实验,如综合实验,也可以是课外实验,如学生的设计性实验、研究性实验、探索性实验和创新性实验等,以满足不同层次学生的学习要求,同时也提高了仪器设备的利用率。通过几年来的运行实践表明,现行的实验室管理中的开放式教学模式,极大地方便了师生教学与科研工作,同时培养了学生的自主学习能力和初步的科研能力。
5 探索教学与科研相结合的方法,教学科研相得益彰
高等学校对本科学生能力的培养就是使学生综合素质得到全面发展和提高,科研能力的培养则是其重要的组成部分。十余年来,从事综合实验教学的老师们在长期从事的科研工作中,了解最新科研动态,从事了丰富多彩的科学研究,其成果斐然。我们针对这些特点,在教师参与综合化学实验教学的过程中,鼓励教师将成熟的、最新的科研成果转化为综合化学实验内容,配合教师将正在进行中的科研工作中的部分内容移植到实验教学中来,在大型仪器的使用上予以协调支持,使学生有更多的机会了解和学习先进的科学研究方法与近代实验技术,做到以开展科研带动教学,以搞好教学促进科研,使教学科研相得益彰。
综上所述,综合性实验、应用性实验、研究性实验、设计性实验是我们为制药专业开设的综合化学实验的主要内容,我们通过开放型教学模式,结合教师科研工作进行实验的教学方式,既提高了学生的综合素质,使学生成为社会必须的复合型人才,又培养了学生初步的科研能力和创新能力,促进了学生知识、能力、素质的协调发展,彰显了优良的教学效果,造就了一批具有实践能力、创新能力和竞争能力的高层次复合型人才。